Μετάδοση με ιμάντα V: υπολογισμός, εφαρμογή. Ζώνες V

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Η σύγχρονη βιομηχανία, η μηχανική και άλλες βιομηχανίες χρησιμοποιούν ποικίλους μηχανισμούς στη δουλειά τους. Εξασφαλίζουν τη λειτουργία μονάδων, οχημάτων, κινητήρων κ.λπ. Μία από τις δημοφιλείς συσκευές που χρησιμοποιούνται συχνά είναι η κίνηση με ιμάντα V.

Ο παρουσιαζόμενος μηχανισμός περιλαμβάνει διάφορες κατηγορίες δομών. Διαφέρουν ως προς τις γεωμετρικές παραμέτρους, τον σκοπό, την προσέγγιση για την υλοποίηση των εργασιών που έχουν ανατεθεί στον μηχανισμό. Ποιες είναι οι συσκευές που παρουσιάζονται θα συζητηθούν περαιτέρω.

Γενικά χαρακτηριστικά

Η συσκευή μετάδοσης με ιμάντα V περιλαμβάνει τη χρήση ειδικής μεθόδου ενεργοποίησης ολόκληρου του μηχανισμού. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιείται η ενέργεια που παράγεται στη διαδικασία της ροπής. Αυτό παρέχεται από έναν ιμάντα κίνησης. Χρησιμοποιεί μηχανική ενέργεια, την οποία στη συνέχεια μεταφέρει σε άλλο μηχανισμό.

Αυτό το σχέδιο αποτελείται από έναν ιμάντα και τουλάχιστον δύο τροχαλίες. Το πρώτο από αυτά τα δομικά στοιχεία είναι συνήθως κατασκευασμένο από καουτσούκ. Ο ιμάντας κίνησης του ιμάντα V είναι κατασκευασμένος απόυλικό που έχει υποστεί ειδική επεξεργασία. Αυτό επιτρέπει στο παρουσιαζόμενο στοιχείο να είναι ανθεκτικό σε μεσαίες και μικρές μηχανικές καταπονήσεις, υψηλές θερμοκρασίες.

Μεταξύ των ιμάντα κίνησης, ο ιμάντας V είναι ο πιο δημοφιλής. Αυτός ο σχεδιασμός χρησιμοποιείται συχνά σήμερα στην κατασκευή αυτοκινήτων, καθώς και άλλων τύπων οχημάτων.

Λειτουργίες σχεδίασης

Ο σχεδιασμός της παρουσιαζόμενης ποικιλίας μηχανικής μετάδοσης ισχύος περιλαμβάνει τροχαλίες με ιμάντα V και έναν ιμάντα. Το τελευταίο από αυτά τα στοιχεία έχει σχήμα σφήνας. Οι τροχαλίες κατασκευάζονται με τη μορφή μεταλλικών δίσκων. Έχουν κλαδιά ομοιόμορφα κατανεμημένα γύρω από την περιφέρεια. Κρατούν τον ιμάντα στη θέση του στην επιφάνεια των τροχαλιών.

Η ταινία μπορεί να είναι δύο τύπων. Μπορεί να έχει δόντια ή να έχει τελείως λεία επιφάνεια. Η επιλογή εξαρτάται από το σκοπό του μηχανισμού. Παλαιότερα, ο παρουσιαζόμενος σχεδιασμός χρησιμοποιήθηκε σε πολλά συστήματα διαφόρων κατηγοριών οχημάτων.

Σήμερα, ο παρουσιαζόμενος τύπος μηχανικής μετάδοσης ενέργειας χρησιμοποιείται σε αντλίες νερού και σε γεννήτριες μηχανών. Σε βαρύ εξοπλισμό αυτοκινήτων, ένα παρόμοιο σύστημα είναι εγκατεστημένο για να οδηγεί το υδραυλικό τιμόνι. Αυτό το σύστημα διαθέτει υδραυλική αντλία. Σε αυτό χρησιμοποιείται ένα παρόμοιο σχέδιο. Οι κινητές ιμάντα V τοποθετούνται επίσης σε αεροσυμπιεστές. Έχουν σχεδιαστεί για ενισχυτές φρένων οχημάτων.

Απαιτήσεις για στοιχείασχέδια

Οι ιμάντες V έχουν σχετικά μικρό πάχος. Αυτό επιτρέπει τη σημαντική μείωση των διαστάσεων που καταλαμβάνει το σύστημα. Ωστόσο, αυτό το γεγονός απαιτεί μια ειδική προσέγγιση στην οργάνωση της γεωμετρίας της τροχαλίας. Για να αποφευχθεί το άλμα της ταινίας, η εξωτερική επιφάνεια των δίσκων έχει ειδικές αυλακώσεις. Κρατούν τη ζώνη στη θέση τους.

Το μέγεθος της ίδιας της τροχαλίας επιλέγεται σύμφωνα με τη σχέση μετάδοσης. Εάν είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί ένας μειωτήρας, η κινούμενη τροχαλία θα είναι μεγαλύτερη από το κύριο δομικό στοιχείο. Υπάρχει επίσης μια αντίστροφη σχέση.

Στην κατασκευή της ταινίας ζώνης χρησιμοποιούνται ειδικά μαλακά υλικά που δεν πρέπει να χάνουν την απόδοσή τους σε όλες τις καιρικές συνθήκες. Σε παγετό και ζέστη, η ζώνη παραμένει εύκαμπτη. Για το λόγο αυτό δεν επιτρέπεται η τοποθέτηση άλλου υλικού αντί ειδικής ταινίας. Αυτό θα καταστρέψει τη μονάδα.

Ποικιλίες

Η μετάδοση με ιμάντα V μπορεί να γίνει σε διάφορες διαμορφώσεις. Υπάρχουν διάφοροι δημοφιλείς τύποι μηχανισμών που παρουσιάζονται. Ένα από τα πιο απλά είναι ένα ανοιχτό σύστημα. Οι τροχαλίες περιστρέφονται προς την ίδια κατεύθυνση, οι άξονες κινούνται παράλληλα.

Εάν οι δίσκοι κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις διατηρώντας τον παραλληλισμό των λωρίδων, εμφανίζεται ένας σταυρός τύπου του συστήματος. Εάν τα τσεκούρια διασταυρωθούν, θα είναι ημιδιασταυρούμενη ποικιλία.

Αν οι άξονες τέμνονται, υπάρχει γωνιακή μετάδοση. Αυτή κάνει αίτησηκλιμακωτές τροχαλίες. Αυτός ο σχεδιασμός σας επιτρέπει να επηρεάσετε την ταχύτητα στη γωνία του κινητήριου άξονα. Η ταχύτητα της τροχαλίας κίνησης παραμένει σταθερή.

Το γρανάζι της τροχαλίας ρελαντί επιτρέπει στην κινούμενη τροχαλία να σταματήσει να κινείται ενώ ο κινητήριος άξονας συνεχίζει να περιστρέφεται. Το γρανάζι ρελαντί τροχαλίας προάγει την αυτό-τάνυση του ιμάντα.

Ζώνη

Οι Οι ιμάντες V ανήκουν στην κατηγορία των δομικών στοιχείων έλξης. Πρέπει να εξασφαλίζει την επιστροφή της απαιτούμενης ενέργειας χωρίς ολίσθηση. Η ταινία πρέπει να έχει αυξημένη αντοχή, αντοχή στη φθορά. Η λεπίδα πρέπει να προσκολλάται καλά στην εξωτερική επιφάνεια των δίσκων.

Το πλάτος των ιμάντων μπορεί να ποικίλλει σημαντικά. Στην κατασκευή καουτσούκ βαμβακιού, μάλλινα υλικά, δέρμα. Η επιλογή εξαρτάται από τις συνθήκες λειτουργίας του εξοπλισμού.

Η ταινία μπορεί να κατασκευαστεί από ύφασμα κορδονιού ή κορδόνι. Αυτές είναι οι πιο αξιόπιστες, ευέλικτες και γρήγορες ποικιλίες.

Η σύγχρονη μηχανική σήμερα χρησιμοποιεί συχνά οδοντωτές ζώνες. Ονομάζονται επίσης πολυαμίδιο. Στην επιφάνειά τους υπάρχουν 4 προεξοχές. Πλέγονται με τα αντίστοιχα στοιχεία στις τροχαλίες. Έχουν καλή απόδοση σε γρανάζια υψηλής ταχύτητας, εφαρμογές με μικρές αποστάσεις τροχαλιών.

Εκτιμώμενη διάμετρος τροχαλίας

Ο υπολογισμός της μετάδοσης του ιμάντα V ξεκινά με τον προσδιορισμό της διαμέτρου της τροχαλίας. Για να γίνει αυτό, πρέπει να πάρετε δύο κυλινδρικούς κυλίνδρους. Η διάμετρός τους είναι D. Αυτή η τιμή ορίζεται για κάθε μέγεθος του τμήματος αυλάκωσης. Σε αυτή την περίπτωση, η επαφή των κυλίνδρωνπερνά στο επίπεδο της διαμέτρου.

Δύο κύλινδροι του τύπου που φαίνεται πρέπει να τοποθετηθούν στην αυλάκωση. Οι επιφάνειες πρέπει να εφάπτονται. Μεταξύ των εφαπτομένων επιπέδων που σχηματίζουν τους κυλίνδρους, είναι απαραίτητο να μετρήσετε την απόσταση. Θα πρέπει να τρέχουν παράλληλα με την τροχαλία.

Ενας ειδικός τύπος χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της διαμέτρου του δίσκου. Μοιάζει κάπως έτσι:

D=RK - 2X, όπου RK είναι η απόσταση που μετράται μεταξύ των κυλίνδρων, mm. X είναι η απόσταση από τη διάμετρο του δίσκου μέχρι την εφαπτομένη που ταιριάζει στον κύλινδρο (τρέχει παράλληλα με τον άξονα του δίσκου).

Υπολογισμός μεταφοράς

Η μετάδοση με ιμάντα V υπολογίζεται σύμφωνα με την καθιερωμένη μέθοδο. Σε αυτή την περίπτωση, προσδιορίζεται ο δείκτης της μεταδιδόμενης ισχύος του μηχανισμού. Υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

M=Mnom. Κ, όπου Μνομ. – ονομαστική ισχύς που καταναλώνει ο ηλεκτροκινητήρας κατά τη λειτουργία, kW. Το K είναι ο συντελεστής δυναμικού φορτίου.

Κατά τους υπολογισμούς, λαμβάνεται υπόψη ένας δείκτης, η πιθανότητα κατανομής του οποίου στη στατική λειτουργία δεν υπερβαίνει το 80%. Ο συντελεστής φορτίου και ο τρόπος λειτουργίας παρουσιάζονται σε ειδικούς πίνακες. Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί να προσδιοριστεί η ταχύτητα για τον ιμάντα. Θα είναι:

SR=πD1ChV1/6000=πD2ChV2/6000, όπου D1, D2 είναι οι διάμετροι των μικρότερων και μεγαλύτερων τροχαλιών (αντίστοιχα). CV1, CV2 - η ταχύτητα περιστροφής του μικρότερου και μεγαλύτερου δίσκου. Η διάμετρος της μικρότερης τροχαλίας δεν πρέπει να υπερβαίνει το ονομαστικό όριο ταχύτητας του ιμάντα. Είναι 30m/s.

Παράδειγμα υπολογισμού

Για να κατανοήσετε τη μεθοδολογία υπολογισμού, είναι απαραίτητο να εξετάσετε την τεχνολογία αυτής της διαδικασίας σε ένα συγκεκριμένο παράδειγμα. Ας υποθέσουμε ότι είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η σχέση μετάδοσης κίνησης του ιμάντα V. Ταυτόχρονα, είναι γνωστό ότι η ισχύς του δίσκου κίνησης είναι 4 kW και η ταχύτητά του (γωνιακή) είναι 97 rad/s. Ταυτόχρονα, η κινούμενη τροχαλία έχει αυτόν τον δείκτη στο επίπεδο των 47,5 rad / s. Η διάμετρος της μικρότερης τροχαλίας είναι 20 mm και της μεγαλύτερης τροχαλίας είναι 25 mm.

Για τον προσδιορισμό της σχέσης μετάδοσης, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη οι ζώνες με κανονική διατομή, κατασκευασμένες από ύφασμα κορδονιού (μέγεθος Α). Ο υπολογισμός μοιάζει με αυτό:

IF=97/47, 5=2, 04

Καθορίζοντας τη διάμετρο των τροχαλιών από το τραπέζι, διαπιστώθηκε ότι ο μικρότερος άξονας έχει συνιστώμενο μέγεθος 125 mm. Ο μεγαλύτερος άξονας όταν ο ιμάντας γλιστρήσει 0,02 θα είναι:

D2=2,041,25(1-0,02)=250mm

Το αποτέλεσμα συμμορφώνεται πλήρως με τις απαιτήσεις του GOST.

Παράδειγμα υπολογισμού του μήκους των ζωνών

Το μήκος του ιμάντα V μπορεί επίσης να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας τον παρουσιαζόμενο υπολογισμό. Πρώτα πρέπει να υπολογίσετε την απόσταση μεταξύ των αξόνων των δίσκων. Για να το κάνετε αυτό, εφαρμόστε τον τύπο:

R=SD2

С=1, 2

Από εδώ μπορείτε να βρείτε την απόσταση μεταξύ των αξόνων:

P=1, 2250=300mm

Στη συνέχεια, μπορείτε να προσδιορίσετε το μήκος της ζώνης:

D=(2300 + (250-125)²+1,57(250+125))/4300=120,5 cm

Το εσωτερικό μήκος της ζώνης σε μέγεθος Α σύμφωνα με το GOST είναι 118 εκ. Σε αυτήν την περίπτωση, το εκτιμώμενο μήκος της ταινίας θα πρέπει να είναι 121,3 εκ.

Υπολογισμός λειτουργίας συστήματος

Προσδιορίζοντας τις διαστάσεις του κιβωτίου ταχυτήτων του ιμάντα V, είναι απαραίτητο να υπολογιστούν οι κύριοι δείκτες λειτουργίας του. Πρώτα πρέπει να ρυθμίσετε την ταχύτητα με την οποία θα περιστρέφεται η ταινία. Για αυτό, εφαρμόζεται ένας συγκεκριμένος υπολογισμός. Τα δεδομένα για αυτό δόθηκαν παραπάνω.

S=970,125 / 2=6,06 m/s

Σε αυτήν την περίπτωση, οι τροχαλίες θα περιστρέφονται με διαφορετικές ταχύτητες. Ο μικρότερος άξονας θα γυρίσει με αυτόν τον δείκτη:

CBm=3097 / 3, 14=916 λεπτά ^-¹

Με βάση τους υπολογισμούς που παρουσιάζονται στα σχετικά βιβλία αναφοράς, προσδιορίζεται η μέγιστη ισχύς που μπορεί να μεταδοθεί χρησιμοποιώντας τον παρουσιαζόμενο ιμάντα. Αυτός ο αριθμός ισούται με 1,5 kW.

Για να δοκιμάσετε το υλικό για ανθεκτικότητα, πρέπει να κάνετε έναν απλό υπολογισμό:

E=6, 06/1, 213=5.

Ο προκύπτων δείκτης είναι αποδεκτός από την GOST, σύμφωνα με την οποία κατασκευάζεται η παρουσιαζόμενη ζώνη. Η λειτουργία του θα είναι αρκετά μεγάλη.

Σχεδιαστικά ελαττώματα

Η κίνηση με ιμάντα V χρησιμοποιείται σε πολλούς μηχανισμούς και μονάδες. Αυτός ο σχεδιασμός έχει πολλά πλεονεκτήματα. Ωστόσο, έχει επίσης μια ολόκληρη λίστα με ελλείψεις. Είναι μεγάλα σε μέγεθος. Επομένως, το σύστημα που παρουσιάζεται δεν είναι κατάλληλο για όλες τις μονάδες.

Ταυτόχρονα, η κίνηση του ιμάντα επισημαίνεται με χαμηλή φέρουσα ικανότητα. Αυτό επηρεάζει την απόδοση ολόκληρου του συστήματος. Όταν χρησιμοποιείτε ακόμη και τα πιο σύγχρονα υλικά, η διάρκεια ζωής της ζώνης αφήνει πολλά περιθώρια. Είναι σβηστό, σκισμένο.

Η σχέση μετάδοσης είναι μια μεταβλητή τιμή. Αυτό οφείλεται στην ολίσθηση της επίπεδης ζώνης. Κατά τη χρήση του παρουσιαζόμενου σχεδίου, οι άξονες υπόκεινται σε υψηλή μηχανική κρούση. Επίσης, το φορτίο δρα στα στηρίγματα τους. Αυτό οφείλεται στην ανάγκη προέντασης της ζώνης. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούνται πρόσθετα στοιχεία στο σχέδιο. Μειώνουν τους κραδασμούς της γραμμής κρατώντας τη λωρίδα στην επιφάνεια των τροχαλιών.

Θετικά

Η μετάδοση με ιμάντα V έχει πολλά πλεονεκτήματα, επομένως σήμερα χρησιμοποιείται σε διάφορες μονάδες αρκετά συχνά. Αυτός ο σχεδιασμός εξασφαλίζει υψηλή ομαλότητα λειτουργίας. Το σύστημα λειτουργεί σχεδόν αθόρυβα.

Σε περίπτωση ανακρίβειας στην τοποθέτηση των τροχαλιών, η απόκλιση αυτή αντισταθμίζεται. Αυτό είναι ιδιαίτερα αισθητό στη γωνία διέλευσης, η οποία καθορίζεται μεταξύ των δίσκων. Το φορτίο αντισταθμίζεται κατά τη διαδικασία ολίσθησης του ιμάντα. Αυτό σας επιτρέπει να παρατείνετε κάπως τη διάρκεια ζωής του συστήματος.

Το κιβώτιο τύπου ιμάντα αντισταθμίζει τους παλμούς που εμφανίζονται κατά τη λειτουργία του κινητήρα. Επομένως, μπορείτε να το κάνετε χωρίς να εγκαταστήσετε έναν ελαστικό σύνδεσμο. Όσο πιο απλό είναι το σχέδιο, τόσο το καλύτερο.

Δεν απαιτείται λίπανση του παρουσιαζόμενου μηχανισμού. Η εξοικονόμηση εκδηλώνεται ελλείψει ανάγκης αγοράς αναλώσιμων. Οι τροχαλίες και ο ιμάντας μπορούν εύκολα να αντικατασταθούν. Το κόστος των παρουσιαζόμενων ειδών παραμένει αποδεκτό. Η τοποθέτηση του συστήματος είναι απλή.

Όταν χρησιμοποιείτε αυτό το σύστημα, αποδεικνύεται ότι δημιουργείται μια ρυθμιζόμενη σχέση μετάδοσης. Ο μηχανισμός έχει τη δυνατότητα να λειτουργεί σε υψηλές ταχύτητες. Ακόμα κι αν σπάσει η κασέταάλλα στοιχεία του συστήματος παραμένουν ανέπαφα. Σε αυτήν την περίπτωση, οι άξονες μπορεί να βρίσκονται σε σημαντική απόσταση μεταξύ τους.

Έχοντας εξετάσει τι είναι η κίνηση με ιμάντα V, μπορούμε να σημειώσουμε την υψηλή απόδοση της. Χάρη σε αυτό, το σύστημα που παρουσιάζεται χρησιμοποιείται σήμερα σε πολλές μονάδες.